近年来,随着我国能源需求的增加,国家对煤矿建设的投入力度不断加大,“十二五”期间,我国将加快对全国14个大型煤炭生产基地的建设。随着煤矿生产规模的进一步扩大,对煤矿排水设备的需求也日益增多。BOS型矿用潜水排沙泵适用于输送含有泥沙、渣浆、纤维等悬浮固体颗粒的混合污水或者有一定腐蚀性的液体,是一种大功率排水设备,应用于煤矿、冶金、电力、建材等工矿企业,或含有瓦斯等易燃易爆气体的场所,有着较为广阔的应用前景。　　 本文结合山东某企业生产的BQS100-550-315N型矿用潜水排沙泵,设计了一台矿用潜水排沙泵,并首次对多级矿用潜水排沙泵内部固液两相流场和全流场进行了数值计算。本文的主要研究内容和结论有:　　 (1)设计。根据矿用潜水排沙泵的使用情况,以BQS100-550-315N型矿用潜水排沙泵为研究对象进行了结构设计和水力设计。在矿用潜水排沙泵结构设计方面,包括泵的整体结构,泵叶轮级数,迷宫式平衡鼓轴向力平衡装置的设计等。矿用潜水排沙泵的水力部件设计主要包括叶轮水力设计和导叶水力设计。　　 (2)网格模型。利用ICEMCFD网格技术对研究区域进行网格划分,选择了五组不同尺寸下的网格模型进行了数值计算,分别比较了五种不同网格尺寸下矿用潜水排沙泵在大流量、小流量和设计流量时所对应的泵的扬程、效率,五种不同网格尺寸下泵的流量-扬程曲线,通过综合比较,选取了最佳网格数量的网格模型进行后续研究。　　 (3)泵水力部件内部流场数值计算。用FLUENT软件中的RNG湍流模型进行泵内部清水流场计算,用FLUENT软件中的Mixture多相流模型进行泵内部固液两相流场值数值计算,分析了不同工况下叶轮和导叶流道内的流动状况,不同颗粒直径对颗粒分布的影响,对泵外特性的影响;不同体积分数对颗粒分布的影响,对泵外特性的影响;变工况对颗粒分布的影响。　　 (4)全流场数值计算和泵外特性预测。在对泵前两级叶轮清水流动和固液两相流动分别进行数值计算和分析的基础上,对泵全流场进行了数值计算,在数值计算的基础上对泵的外特性进行了预测。并将其预测效率和煤炭行业矿用隔爆型潜水排沙泵规定效率进行了比较,发现,本课题研究的矿用排沙潜水泵效率优于行业规定,达到了设计研究的目标。